GENERADOR DE VAN DER GRAFF

• Guerrero Velázquez Dioney Martín
• Miguel flores Cristofer Alejandro
¿QUÉ ES EL GENERADOR DE VAN DE
GRAFF?
El generador de Van De Graff es una
máquina que almacena carga eléctrica
en una gran esfera conductora hueca
gracias a la fricción que produce una
correa sobre unos peines metálicos.
Las cargas son transportadas por el
peine conectado a la esfera hasta ésta
donde se comienzan a acumular.
Un generador de Van Der Graff es lo
que se conoce como fuente de
corriente o de intensidad. Es decir, una
fuente que provoca una intensidad
determinada y que hace que ésta no
varíe con el tiempo.
BREVE HISTORIA…
Robert J. Van Der Graaff diseñó en 1929 el
generador eléctrico que llevaría su nombre en el
Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT)
con el fin de realizar experimentos en el campo
de la física nuclear. En estos experimentos se
perseguía sacar conclusiones sobre los núcleos de
los átomos a partir de colisiones, para ello, era
necesario acelerar partículas cargadas, que tras
alcanzar gran velocidad chocaban contra blancos
fijos.
Primer Generador de Van de Graff. Construido por el mismo.
Actualmente se encuentra en el museo de la Ciencia en
Boston.
ROBERT VAN DE GRAFF
PARTES DEL GVG
1.- Una esfera metálica hueca en la
parte superior.
2.- Una columna aislante de apoyo que
no se ve en la imagen, pero que es
necesaria para soportar el montaje.
3.- Dos rodillos de diferentes materiales: el
superior, que gira libre arrastrado por la
correa y el inferior movido por un motor
conectado a su eje.
4.- Dos “peines” metálicos (superior e inferior)
para ionizar el aire. El inferior está conectado a
tierra y el superior al interior de la esfera.
5.- Una correa transportadora de material
aislante (el ser de color claro indica que no
lleva componentes de carbono que la harían
conductora).
6.- Un motor eléctrico montado sobre una
base aislante cuyo eje también es el eje del
cilindro inferior. En lugar del motor se puede
poner un engranaje con manivela para mover
todo a mano.
FUNCIONAMIENTO.
En primer lugar, se electrifica la superficie de la polea
inferior debido a que la superficie de la polea y la cinta
están hechos de materiales diferentes. La cinta y la
superficie del rodillo adquieren cargas iguales y de
signo contrario.
Sin embargo, la densidad de carga es mucho
mayor en la superficie de la polea que en la
cinta, ya que las cargas se extienden por una
superficie mucho mayor.
Supongamos que se eligen los materiales de la cinta
y de la superficie del rodillo de modo que la cinta
adquiera un carga negativa y la superficie de la polea
una carga positiva.
Si una aguja metálica se coloca cerca de
la superficie de la cinta, a la altura de su
eje. Se produce un intenso campo
eléctrico entre la punta de la aguja y la
superficie de la polea. Las moléculas de
aire en el espacio entre ambos
elementos se ionizan, creando un
puente conductor por el que circulan las
cargas desde la punta metálica hacia la
cinta.
Las cargas negativas son atraídas hacia la
superficie de la polea, pero en medio del camino
se encuentra la cinta, y se depositan en su
superficie, cancelando parcialmente la carga
positiva de la polea. Pero la cinta se mueve
hacia arriba, y el proceso comienza de nuevo.
La polea superior actúa en sentido contrario a la
inferior. No puede estar cargada positivamente.
Tendrá que tener una carga negativa o ser
neutra (una polea cuya superficie es metálica).
Existe la posibilidad de cambiar la
polaridad de las cargas que transporta la
cinta cambiando los materiales de la polea
inferior y de la cinta. Si la cinta está hecha
de goma, y la polea inferior está hecha de
nylon cubierto con una capa de plástico, en
la polea se crea una carga negativa y en la
goma positiva. La cinta transporta hacia
arriba la carga positiva. Esta carga como ya
se ha explicado, pasa a la superficie del
conductor hueco.
Si se usa un material neutro en la
polea superior E la cinta no transporta
cargas hacia abajo. Si se usa nylon en
la polea superior, la cinta transporta
carga negativa hacia abajo, esta carga
viene del conductor hueco. De este
modo, la cinta carga positivamente el
conductor hueco tanto en su
movimiento ascendente como
descendente.